为了解决直流低电压标准源存在的非线性输出而导致的输出电压准确度低的问题，本发明专利技术提供了一种直流低电压标准源非线性输出的修正方法，包括：直流低电压标准源输出电压的修正公式为其中Ｖｏ为直流低电压标准源的输出电压，Ｖｉ为直流低电压标准源的输入电压。根据本发明专利技术的修正方法，可以通过调整电阻分压器的输入电压得到预期的输出电压。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种对直流低电压标准源的输出电压进行修正的方法
技术介绍
直流低电压标准源常用于对数字nV表、光电检流计和小信号放大器等高灵敏度测试仪器的校准。直流低电压标准源一般采用如图l所示的电阻分压器方式输出低电压，图1中为直流低电压标准源的输入电压，U。为直流低电压标准源的输出电压。 由于直流低电压标准源用于对高灵敏度测试仪器进行校准，因此直流低电压标准源输出电压应当具有相当高的准确度。而在实际应用过程中发现直流低电压标准源输出电压与输入电压之间并不是高度符合理论上的线性关系，呈现出非线性关系(以下简称为直流低电压标准源非线性输出)，这导致了直流低电压标准源输出的不确定性，并且这种不确定性已经不能满足对高灵敏度测试仪器进行校准所需要的准确度。在排除了输入电压和环境温度对直流低电压标准源的非线性输出的影响后，确定了电阻分压器是造成直流低电压标准源非线性输出的主要原因。
技术实现思路
为了解决直流低电压标准源存在的非线性输出而导致的输出电压准确度低的问题，本专利技术提供了一种，根据本专利技术的方法可以确定直流低电压标准源输入电压与输出电压之间的关系，从而实现了本专利技术的目的。 本专利技术的技术方案如下 ，直流低电压标准源采用电阻分压方式输出，包括如下步骤 直流低电压标准源输出电压的修正公式为V。 = a Vi2+b Vi+c，其中V。为直流低电压标准源的输出电压，、为直流低电压标准源的输入电压；c = V。 是当直流低电压标准源的输入电压为0时直流低电压标准源的输出电压值。2 2;~~^，6:^^，Vm为一直流低电压标准源输入电压值，V。2为在Vi = Vm时的直流低电压标准源输出电压值，V。3为在Vi = -Vm时的直流低电压标准源输出电压值； 根据所述修正公式调整直流低电压标准源的输入电压，获得期望的输出电压。 在获得a、b和c值时直流低电压标准源中电阻分压器处于恒定温度为T的工作环境；利用所述修正公式修正时直流低电压标准源中电阻分压器也处于恒定温度为T的工作环境。 本专利技术的技术效果 本专利技术给出了直流低电压标准源输入电压与输出电压之间的更为准确的关系式，可以据此调整直流低电压标准源的输入电压值，以获得期望的直流低电压标准源输出电压值，实现本专利技术的目的。附图说明 图1为电阻分压器的原理图。 图2为电阻分压器标明了各节点存在热电势的示意图。 具体实施例方式经过
技术介绍
部分的分析可知，直流低电压标准源非线性输出主要在于电阻分压 器存在非线性输出，因此以下将结合附图对直流低电压标准源的电阻分压器进行分析与说 明。 如图2所示，电阻分压器的分压电路具有多个节点(电阻与导线之间的焊接点)， 每个节点均存在热电势(热电势的定义两种不同的金属相互接触时，其接触端与非接触 端的温度若不相等，则在两种金属之间产生的电位差称为热电势)。热电势的大小与温度、 材料有关，一旦电阻分压器的电路连接完毕，材料就已经确定，因此只有温度直接影响热电 势的大小。由于电阻器的引脚材料相同，连接电阻器的导线材料相同，图2中，热电势^和 e2、e3和e5、e4和e6极性相反，能抵消一部分。并考虑到热电势ei和e2、e3和e5与输入电压 Ui端串联，各对热电势互相抵消后，其差值大小与Ui(1 10V)相比可以忽略不计(引起的 相对误差在10—6数量级)。 在恒温环境条件下，电阻分压器的环境温度相对不变，节点的材料也没有变化，各 节点的热电势相对固定。当通过分压器的电流发生变化时，电阻器消耗功率的变化引起发 热量的变化，温度随着改变，导致各节点的热电势发生变化。 当电阻分压器的输入与输出的分压比较小时，R2比I^大得多，主要功耗都在R2上， R2整体产生热量，R2两端的引脚温度接近，这时e4和e6的变化接近，由于极性相反几乎抵 消，因此，当分压比不是很大时，电阻器功耗引起的热电势对输出的影响很小。这也是人们 没有注意到电阻分压器非线性输出问题的一个原因。 当电阻分压器的输入与输出的分压比较大时，(如在直流低电压标准源中，达到 105 : 2)，由于通过两个电阻的电流相等，在电阻&上的功耗比&上的功耗大得多，I^上的 功耗可以忽略。由于Ri的功耗使Ri产生热量，Ri与R2通过导体连接，通过热传导使R2与Ri 连接的节点(以下简称为节点s)与&的温度很接近，节点s不断得到热能使其温度升高， 与尺2另一个节点(即另一个引脚)形成一定的温差，因此e4与e6之间的差发生明显变化， 直接影响电阻分压器输出电压的变化。 电阻& (以下公式中的电阻值&也用表示)的电能消耗转换为热能，电阻&连同节点s连续得到热能输入，其功率为 P = I2! !.......................................... (1) 电阻&连同节点S通过传导和辐射散发热能。表面传导热量为 ①。=hc AT A................................................... (2) 式中，①c为传导热量，W/m2 ; A为电阻和节点及连接导线的表面积，m2 hc为传导系数，W/ (m2 K) AT为温升，K。4电阻&和节点s及连接导线的表面辐射热量为0V = C[(^^)4-(;)4]d100 100式中，①r为辐射热量，W;A为电阻和节点及连接导线的表面积，m2C为辐射系数，W/(m、K4)T为环境温度，K ;AT为温升，K。当电阻消耗功率很小时，温升很小，AT-<formula>formula see original document page 5</formula>(3)0，由公式(3)经过忽略AT的高阶项后(4)<formula>formula see original document page 5</formula>(100)4由于在恒温环境下，可以认为T为常量，公式(4)表示为:①r hr AT A.............................................(5)<formula>formula see original document page 5</formula>式中，bc扁，常量，W/(m2 K)式<formula>formula see original document page 5</formula>(100)4当系统达到平衡时，有(hc+hr) AT A = W............................................. (6)电阻器件一旦安装完毕，表面积A和传导系数及辐射系数均固定，公式(6)简化AT = .............................................(7)节点的热电势，与材料和温度有关，当温度变化时，热电势的变化为e = ChX10—6X AT............................................. (8)式中，e连接点热电势，V;Ch为热电系数，本文档来自技高网...
【技术保护点】
直流低电压标准源非线性输出的修正方法，直流低电压标准源采用电阻分压方式输出，其特征在于包括如下步骤：直流低电压标准源输出电压的修正公式为Ｖ↓［ｏ］＝ａ.Ｖ↓［ｉ］↑［２］＋ｂ.Ｖ↓［ｉ］＋ｃ，其中Ｖ↓［ｏ］为直流低电压标准源的输出电压，Ｖ↓［ｉ］为直流低电压标准源的输入电压；ｃ＝Ｖ↓［ｏ１］，Ｖ↓［ｏ１］是当直流低电压标准源的输入电压为０时直流低电压标准源的输出电压值；ａ＝（Ｖ↓［ｏ２］＋Ｖ↓［ｏ３］－２Ｖ↓［ｏ１］）／２Ｖ↓［ｍ］↑［２］，ｂ＝（Ｖ↓［ｏ２］－Ｖ↓［ｏ３］）／２Ｖ↓［ｍ］，Ｖ↓［ｍ］为一直流低电压标准源输入电压值，Ｖ↓［ｏ２］为在Ｖｉ＝Ｖｍ时的直流低电压标准源输出电压值，Ｖ↓［ｏ３］为在Ｖｉ＝－Ｖｍ时的直流低电压标准源输出电压值；根据所述修正公式调整直流低电压标准源的输入电压，获得期望的输出电压。
【技术特征摘要】
直流低电压标准源非线性输出的修正方法，直流低电压标准源采用电阻分压方式输出，其特征在于包括如下步骤直流低电压标准源输出电压的修正公式为 <mrow><msub> <mi>V</mi> <mi>o</mi></msub><mo>=</mo><mi>a</mi><mo>·</mo><msubsup> <mi>V</mi> <mi>i</mi> <mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><mi>b</mi><mo>·</mo><msub> <mi>V</mi> <mi>i</mi></msub><mo>+</mo><mi>c</mi><mo>,</mo> </mrow>其中Vo为直流低电压标准源的输出电压，Vi为直流低电压标准源的输入电压；c＝Vo1，Vo1是当直流低电压标准源的输入电压为0时直流低电压标准源的输出电压值； <mrow><mi>a</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>V</mi> <mrow><mi>o</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><mo>+</mo><msub> <mi>V</mi> <mrow><mi>o</mi><mn>3</mn> </mrow></msub><mo>-</mo><mn>2</mn><msub> <mi>V</...
【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，严明，潘攀，冯文武，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司第五研究院第五一四研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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